चरम कार्य स्थितियों में धातु सीलिंग रिंगों की विफलता तंत्र और जीवन पूर्वानुमान

1 परिचय

धातु सील का व्यापक रूप से एयरोस्पेस, परमाणु ऊर्जा, पेट्रोकेमिकल और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, और उनका प्रदर्शन सीधे उपकरणों की सुरक्षा और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। हालाँकि, उच्च तापमान, उच्च दबाव और तीव्र संक्षारण जैसी चरम स्थितियों में, धातु सील जटिल तनाव और पर्यावरणीय कारकों का सामना करती हैं, और विफलता का खतरा अधिक होता है, जिससे उपकरण रिसाव या यहाँ तक कि भयावह दुर्घटनाएँ भी हो सकती हैं। इसलिए, चरम स्थितियों में धातु सील की विफलता तंत्र पर गहन शोध और एक सटीक जीवन पूर्वानुमान मॉडल की स्थापना उपकरणों के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

2. चरम स्थितियों में धातु सील की विफलता तंत्र

चरम स्थितियों में धातु सील की विफलता तंत्र जटिल और विविध है, जिसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं:

2.1 थकान फ्रैक्चर: बारी-बारी से पड़ने वाले भार के प्रभाव में, धातु सील की सतह या अंदर दरारें शुरू हो जाती हैं और धीरे-धीरे फैलती हैं, जिससे अंततः फ्रैक्चर विफलता हो जाती है। थकान फ्रैक्चर, धातु सील की विफलता के सबसे आम रूपों में से एक है।

2.2 रेंगना विफलता: उच्च तापमान और निरंतर तनाव के तहत, धातु सील धीमी प्लास्टिक विरूपण से गुजरती है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः विफलता होती है। रेंगना विफलता उच्च तापमान वातावरण में धातु सील की विफलता का मुख्य रूप है।

2.3 प्रतिबल संक्षारण दरार: तन्य प्रतिबल और संक्षारक माध्यम की संयुक्त क्रिया के तहत, धातु सीलिंग रिंगों की सतह पर दरारें उत्पन्न होती हैं और तेज़ी से फैलती हैं, जिससे भंगुर फ्रैक्चर होता है। प्रतिबल संक्षारण दरार, संक्षारक वातावरण में धातु सीलिंग रिंगों की विफलता का मुख्य रूप है।

2.4 अन्य विफलता के रूप: इसमें घिसाव, घर्षण घिसाव, हाइड्रोजन भंगुरता और अन्य विफलता के रूप भी शामिल हैं।

3. धातु सीलिंग रिंगों का जीवन पूर्वानुमान मॉडल

धातु सीलिंग रिंगों के जीवन की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए, शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रकार के जीवन भविष्यवाणी मॉडल प्रस्तावित किए हैं, जिनमें मुख्य रूप से शामिल हैं:

3.1 फ्रैक्चर यांत्रिकी पर आधारित जीवन भविष्यवाणी मॉडल: यह मॉडल रैखिक लोचदार फ्रैक्चर यांत्रिकी या लोचदार-प्लास्टिक फ्रैक्चर यांत्रिकी सिद्धांत पर आधारित है, और दरार प्रसार व्यवहार का विश्लेषण करके धातु सीलिंग रिंगों के जीवन की भविष्यवाणी करता है।

3.2 क्षति यांत्रिकी पर आधारित जीवन पूर्वानुमान मॉडल: यह मॉडल धातु सीलिंग रिंगों की क्षति प्रक्रिया को एक सतत प्रक्रिया मानता है और क्षति विकास समीकरण स्थापित करके इसके जीवन की भविष्यवाणी करता है।

3.3 मशीन लर्निंग पर आधारित जीवन पूर्वानुमान मॉडल: यह मॉडल बड़ी मात्रा में प्रायोगिक डेटा का विश्लेषण करके धातु सीलिंग रिंगों के लिए जीवन पूर्वानुमान मॉडल स्थापित करने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

4. निष्कर्ष और संभावना

चरम कार्य परिस्थितियों में धातु सीलों की विफलता का तंत्र जटिल है, और इसके जीवनकाल की भविष्यवाणी के लिए कई कारकों पर विचार करना आवश्यक है। भविष्य में, निम्नलिखित शोध और किए जाने की आवश्यकता है:

4.1 बहु-क्षेत्र युग्मन के तहत धातु सील की विफलता तंत्र का गहन अध्ययन।

4.2 भविष्यवाणी की सटीकता और विश्वसनीयता में सुधार के लिए अधिक सटीक जीवन भविष्यवाणी मॉडल विकसित करें।

4.3 धातु सीलों के लिए स्वास्थ्य निगरानी प्रौद्योगिकी विकसित करना ताकि उनकी परिचालन स्थिति की वास्तविक समय निगरानी और पूर्व चेतावनी प्राप्त की जा सके।